DE1775249A1

DE1775249A1 - Stationary gear

Info

Publication number: DE1775249A1
Application number: DE19681775249
Authority: DE
Inventors: Helmut Espenschied
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1968-07-19
Filing date: 1968-07-19
Publication date: 1971-08-12

Description

StandrädiE;rgertriebe Die Erfindung betrifft ein Standrädergetriebe mit dauernd im Eingriff befindlichen Zahnrädern und mit einer Reibungskupplung für die Leistungsverzweigung, bei dem beim Gangwechsel die Zugkraft nicht unterbrochen.wird, Standrädergetriebe dieser Art haben den Nachteil, daß sie nur für einen ganz bestimmten Zweck ausgelegt sina und nur eine ganz bestimmte Anzahl von Übersetzungsmöglichkeiten bieten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Getriebeeinheiten zu schaffen, die zu zweien oder zu mehreren in verschiedenen Kombinationen zusammengefügt - teilweise unter geringfügiger Änderung eine große Zahl verschiedener Getriebetypen ergeben, z. B. Handschalt- oder Aütomatikgetriebe. Die s wird gemäß der*Erfindung dadurch erreicht, daß das Getriebe zweistufig ausgebildet ist, und daß der stärker untersetzten Getriebe'-stufe ein Freilauf zugeordnet ist, der anderen, insbesondere direkten Getriebestufe, die Reibungskupplung. Auf diese Weise lassen sich oben-;e#-#annte Getriebetypen außerordentlich wirtschaftlich herstellen. Die Einzelteile fürdie eine oder für die andere Getriebebauart sind weitgehe nd identisch. und-es. können dieselben Fertigungs- und Montagevor.richtungen verwendet werden. Dadurch verbilligen sich auch die Wartungs- und Repara4u.r-#osten. Die Getriebeeinheiten lassen sich auch an beliebige andere Getriebe'anbauen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.StandrädiE; rgertriebe The invention relates to a stationary gear with permanently engaged gears and with a friction clutch for the power split, in which the tractive force is not interrupted when changing gears, stationary gears of this type have the disadvantage that they are only designed for a very specific purpose and only offer a very specific number of translation options. The invention is based on the object of creating gear units that are put together in twos or more in different combinations - sometimes result in a large number of different types of gears with minor changes, e.g. B. manual or automatic transmission. The s is achieved according to the invention in that the gear is designed in two stages, and that the more reduced gear stage is assigned a freewheel, the other, in particular direct gear stage, the friction clutch. In this way, the above-mentioned gear types can be produced extremely economically. The individual parts for one or the other type of gearbox are largely identical. and-it. the same manufacturing and assembly devices can be used. This also makes maintenance and repairs cheaper. The gear units can also be attached to any other gear units. Further advantageous refinements of the invention emerge from the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine vereinfacht dargestellte Getriebeeinheit ohne Sperrmöglichkeit de,s Freilaufs" Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine vereinfacht dargestellte Getriebeeinheit mit Sperrmöglichkeit des Freilaufs, Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein.vereinfacht dargestelltes Automatikgetriebe, bestehend aus zwei einzelnen Getriebeeinheiten, Fig. 4 Stellungen des Wählhebels für das Getriebe nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3, Fig. 5 ein Kraftflußschema für ein Viergang-Automatik-Getriöbe, Fig. 6 ein Kraftflußschema für ein Dreigang-Automatik-Getriebe. In Fig. 1 ist mit 1 ein Getriebegehäuse einer Getriebeeinheit be'# zeichnet, in dem eine mit der Kupplungsdruckplatte 2 einer Rei gskupplung K verbundene Antriebswelle 3 gelagert ist', Auf dieser tiiiweise als Hohlwelle 4 ausgebildeten Antriebgwelle ist über einen zwischenliegenden Freilauf 5 ein Zahnrad 6 angeordnet. Die K.upplungs"-scheibe 7 der Reibungskupplung K'ist mit einer Abtriebswelle 8 verbunden, die die Hohlwelle durchdringt. Auf der Abtriebswelle 8 ist ein Zahnrad 9 fest angeordnet. Parallel zur Abtriebswelle verläuft im Gehäuse 1 eine Vorgelegewelle 10, auf der zwei Zahnräder 11 und 12 fest angeordnet sind. Das Zahnrad 11 kämmt mit dem Zahnrad 9, das Zahnrad 12 mit dem Zahnrad 6. An embodiment of the invention is shown in the drawing. This shows in Fig. 1 is a longitudinal section through a simplified representation gear unit without blocking possibility de, s freewheel "Fig. 2 is a longitudinal section through a simplified representation gear unit with blocking ability of the freewheel, Fig. 3 a longitudinal section through ein.vereinfacht shown automatic transmission, consisting of two individual gear units, Fig. 4 positions of the selector lever for the gear according to the embodiment of Fig. 3, Fig. 5 is a Kraftflußschema for a four speed automatic Getriöbe, Fig. 6 is a Kraftflußschema for a three-speed automatic transmission. In Fig. 1 at 1 is a gear housing of a gear unit be '# is characterized, in the one with the clutch pressure plate 2 of a Rei gskupplung K associated drive shaft 3 is supported,' on this tiiiweise designed as a hollow shaft 4 Antriebgwelle is disposed over an intermediate freewheel 5 a gear wheel. 6 the The clutch disc 7 of the friction clutch K 'is connected to an output shaft 8 n, which penetrates the hollow shaft. A gear 9 is fixedly arranged on the output shaft 8. A countershaft 10, on which two gearwheels 11 and 12 are fixedly arranged, runs parallel to the output shaft in the housing 1. The gear 11 meshes with the gear 9, the gear 12 with the gear 6.

Diese Getriebeeinheit bietet keine Sperrmöglichkeit des Freilaufs. Ist die Reibungskupplung K geschlossen, erfolgt der Kraftfluß unmittelbar von der Antriebs- zur Abtriebswelle. Bei nicht betätigter Reibungskupplung nimmtdLe Zugkraft den Weg über die Hohlwelle 4, den Freilauf 5, das Zahnradpaar 6, 12, die Vorgelegewelle 10 und das Zahnradpaar 11, 9 zur Abtriebswelle (Untersetzung). Es liegt somit eine Leistungsverzweigung einer zweistufigen Getriebeeinheit vor (zwei Gänge), bei dem der untersetzte Gang wegen des Freilaufs 5 im Schub nicht sperrt.This gear unit does not offer any possibility of locking the freewheel. If the friction clutch K is closed, the power flow takes place directly from the drive shaft to the output shaft. When the friction clutch is not actuated, the tractive force takes the path via the hollow shaft 4, the freewheel 5, the gear pair 6, 12, the countershaft 10 and the gear pair 11, 9 to the output shaft (reduction). There is thus a power split of a two-stage gear unit (two gears), in which the reduced gear does not lock because of the freewheel 5 in overrun.

Bei der Getriebeeinheit nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 handelt es sich ebenfalls um ein zweistufiges Getriebe, jedoch mit Schaltmöglichkeit mittels eines als synchronisierte Schaltmuffe M ausgebildeten Schaltelements. Der Aufbau ist ähnlich wie beim Getriebe nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1; gleiche Teile sind mit denselben Ziffern bezeichnet. Die Kupplungsscheibe 7 ist mit einer Zwischenwelle l_3 verbunden, die die Hohlwelle 4 durchdringt und in einem Zahnrad 14 gelagert ist, das fest mit der Abtriebswelle 15 verbunden ist. Zwischen den Zahnrädern 6 und 14 ist die synchronisierte Schaltmuffe M angeordnet, die entweder mit dem Zahnrad 6 oder mit dem Zahnrad .14 in Eingriff gebracht werden kann. Die Schaltstellungen sind mit A und B bezeichnet. In der Stellung A ist die Schaltmuffe mit dem Zahnrad 6 verbunden, in der Stellung B mit dem Zahnrad 14. Mit der Schaltmuffe M ist es möglich, einerseits den Freilauf zu überbrücken (in Stellung A) und andererseits die direkte Stufe zu schalten (in Stellung B).The transmission unit according to the exemplary embodiment in FIG. 2 is also a two-stage transmission, but with the possibility of shifting by means of a shifting element designed as a synchronized shift sleeve M. The structure is similar to that of the transmission according to the embodiment of FIG. 1; the same parts are denoted by the same numerals. The clutch disk 7 is connected to an intermediate shaft l_3 which penetrates the hollow shaft 4 and is mounted in a gear wheel 14 which is firmly connected to the output shaft 15 . Between the gears 6 and 14, the synchronized shift sleeve M is arranged, which can be brought into engagement either with the gear 6 or with the gear .14. The switch positions are marked A and B. In position A the shift sleeve is connected to gear 6 , in position B with gear 14. With the shift sleeve M it is possible on the one hand to bypass the freewheel (in position A) and on the other hand to switch the direct stage (in position B).

Beim Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3 sind zwei mit I und II-bezeichnete Getriebeeinheiten zu einem Automatikgetriebe zusammengesetzt, wie es in Kraftfahrzeugen verwendet wird. Die Getriebeeinheit I ist identisch mit der des Ausführungsbeispiels der Fig. 2, die Getriebeeinheit II weist demgegenüber einige Ve'ränderungen auf.In the exemplary embodiment according to FIG. 3 , two transmission units labeled I and II are combined to form an automatic transmission, as is used in motor vehicles. The gear unit I is identical to that of the exemplary embodiment in FIG. 2, whereas the gear unit II has a few changes.

Die Teile de r Getriebeeinheit I haben dieselben Ziffern wie diejenigen des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2, die Teile der Getriebeeinheit II die mit jenen identisch sind, tragen ebenfalls dieselben-Ziffern, jedoch.mit einem Index-Strich., Die beiden Reibungskupplungen sind mit Kl und K2 bezeichnet, die Schaltmuffen mit Ml und M2.The parts of the gear unit I have the same numerals as those of the embodiment of FIG. 2, the parts of the gear unit II with those are identical, also have the same digits, but with an index line., The two friction clutches are designated with Kl and K2, the shift sleeves with Ml and M2.

Am Getriebeeingang ist ein hydraulischer Drehmomentwandler 18 angeordnet. Das Abtriebsrad 15 der Getriebeeinheit I ist mit der Kupplungs. druckplatte 2' der Reibungskupplung K2 der Getriebeeinheit II fest verbunden. Auf der Hohlwelle 41 der Getriebeeinheit IT ist ein Zahnrad 19 fest angeordnet, das mit einem Zwischenrad 20 für die Bildung' des Rückwärtsgangs in Eingriff gebracht werden kann. Neben dem ZwIschenrad 20 befindet sich eine Verzahnung'für eine Parksperre 21. An-dem der Getriebeeinheit I zugewandten Ende der Vorgelegewelle 22 der Getriebeeinheit II ist eine Schaltmuffe M3 angeordnet', die mit der Parksperre oder dem Zwischenrad 20 oder einem Zahnrad 2,3 in Eingriff gebracht werden kann, das lose auf der Vorgelegewelle 22 anstelle des fest angeordneten Zahnrads 12 der Getriebeeinheit I sitzt. Die Schaltmuffe Ml und M2 sind zweckmÜßigerweise servobetätigt, Üie Schaltmuffe M3 servo- oder handbetätigt.A hydraulic torque converter 18 is arranged at the transmission input. The output gear 15 of the gear unit I is with the clutch. pressure plate 2 'of the friction clutch K2 of the transmission unit II firmly connected. On the hollow shaft 41 of the gear unit IT, a gear 19 is fixedly arranged, which can be brought into engagement with an intermediate gear 20 for the formation of the reverse gear. Next to the intermediate gear 20 there is a toothing for a parking lock 21. At the end of the countershaft 22 of the gear unit II facing the gear unit I, a shift sleeve M3 is arranged, which connects to the parking lock or the intermediate gear 20 or a gear 2.3 in Can be brought into engagement, which sits loosely on the countershaft 22 instead of the fixed gear 12 of the transmission unit I. The shift sleeve M1 and M2 are expediently servo-operated, the shift sleeve M3 servo or manually operated.

Durch das Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3 erhält man ein viergängiges Automatikgetriebe, das mit einem nicht dargestellten Wählhebel gesteuert wird. Dessen Stellungen sind in Fig. 4 eingetragen und entsprechen den Ställungen der Schaltmuffe M 3, welche Stellungen auch in Fig. 3 unterhalb der Vorgelegewelle 22 mit Pfeilen angedeutet sind. Es bedeuten: P = Parkstellung; R Rückwärtsgang; N neutral (Leerlauf; 4 automatisches Fahren; 3 vierter Gang gesperrt; 2 vierter und dritter Gang gesperrt. Durch Führen des Wählhebels in Stellung 4 wird das automatische Fahren eingeleitet. In nicht näher dargestellter, bekannter Weise wird dabei elektrisch, elektrohydraulisch oder rein hydraulisch die Steuerung eingeschaltet. Dabei wird die Schaltmuffe M3 von der Stellung N in die Stellung 4 geschoben, wodurch Verbindung hergestellt wird zwischen der Schaltmuffe M3 und dem Zahnrad 23. Die Schaltstellungen der Schaltmuffe Ml sind mit A und B bezeichnet, diejenigen der Schaltmuffe M2 mit C und D. In Fig. 5 ist der Kraftfluß der Zugkraft in den einzelnen Gängen aufgezeigt. Die Pfeile an den gestrichelten Linien geben die Schaltbewegungen der SchaltmuffenM1undM2 in den entsprechenden Gängen wieder.,bzw. der Schaltmuffe 3 im Rückwärtsgang. Durch vorheriges Kurzschließen der Leistungsverzweigung über die Reibungskupplung Kl. Verschieben der Schaltmuffe Ml in Stellung A oder B, Betätigen der Reibungskupplung K2, Verschieben der Schaltmuffe M2 in Stellung D wird obengenannter Schaltvorgang ermöglicht. Das Kurzschließen hat den Zweck, die stete Rotation des Drehmomentwandlers 18 auf die Vorgelegewelle 22 zum Verbinden der Schaltmuffe M3 mit dem Zahnrad 23 momentan zu unterbinden. Der Wagen ist fahrbereit für den ersten Gang. Im ersten Gang stehen dann die Schaltmuff.en Ml bzw. M2 in den Stellungen A bzw. C. Zum Schalten in den zweiten Gang wird die Reibungskupplung K2 geöffnet und die Schaltkupplung M2 in Stellung D gebracht. Darauf wird die Reibungskupplung K2 geschlossen. Über den Freilauf 5' der Getriebe4inheit wird während des Schaltvorgangs eine Zugkraftunterbrechung verhindert. Beim Schalten in den dritten Gang wird die Reibungskupplung Kl geöffnet und die Schaltmuffe Ml in die Stellung B gebracht; darauf wird die Kupplung Kl geschlossen. Nach Übernahme des Motormoments durch die Reibungskupplung Kl öffnet die Reibungskupplung K2. Die Schaltmuffe M2 wird In die Stellung G geführt und die Reibungskupplung K2 wieder geschlossen. In der Zwischenphase bis zum Schließen der Reibungskupplung k£' übernimmt der Freilauf 5' die Aufgabe, einen Drehmomenteinbruch zu unterbinden. Beim Schalten vom zweiten zum dritten-Gang findet ein Gruppenwechsel der Schaltmuffen Ml und M2 statt, wie es aus Fig. 1; sichtlich Ist. Zum Schalten in den vierten Gang wird die Reibungsküpplung K2 geöffnet und die Schaltmuffe M2 in die Stellung D bewegt. Darauf wird die Kupplung - K2 geschlossen. Der Frei14uf 5t verhindert wiederum wie beim zweiten Gang eine Zugkraftunterbrechung. Diese Schaltvorgänge sind praktisch analog denen der bekap#ten Planetenggtriebe. Zum Bilden des Rückwärtsganges wird die Schaltmuffe M3# mit dem Zwischenrad 19 in Verbindung gebracht. Durch Vorschalten einer weiteren GetriebeeInheit, wie, sie in den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 oder Fig. 2 darge,pte"l.1,t sind, kann auf diese Weise ein 6- oder 8-gängiges Getriebe hergestellt werden. Durch entsprechende Ausbildung der Betätigung können auch Handschaltgetriebe ausgeführt werden, die dann den Vorteil des zugkraftunterbrechungsfreien Schaltens von Gang zu Gang haben.The embodiment according to FIG. 3 gives a four-speed automatic transmission which is controlled with a selector lever, not shown. Its positions are entered in Fig. 4 and correspond to the stalls of the shift sleeve M 3, which positions are also indicated in Fig. 3 below the countershaft 22 with arrows. The following mean: P = parking position; R reverse gear; N neutral (idling; 4 automatic driving; 3 fourth gear locked; 2 fourth and third gear locked. Automatic driving is initiated by moving the selector lever to position 4. In a known manner, not shown, the The control sleeve M3 is pushed from the position N to the position 4, whereby a connection is established between the switching sleeve M3 and the gear 23. The switching positions of the switching sleeve Ml are labeled A and B, those of the switching sleeve M2 with C and D. The power flow of the tensile force in the individual gears is shown in Fig. 5. The arrows on the dashed lines show the shifting movements of the shift sleeves M1 and M2 in the corresponding gears, or the shift sleeve 3 in reverse gear Friction clutch Kl. Shifting the shift sleeve Ml in position A or B, actuating de r Friction clutch K2, shifting the shift sleeve M2 into position D enables the above-mentioned shifting process. The short-circuiting has the purpose of momentarily preventing the constant rotation of the torque converter 18 on the countershaft 22 for connecting the shift sleeve M3 to the gear 23. The car is ready for first gear. In the first gear, the shift sleeves M1 and M2 are in positions A and C. To shift into second gear, the friction clutch K2 is opened and the shift clutch M2 is brought into position D. The friction clutch K2 is then closed. The freewheel 5 'of the transmission unit prevents an interruption of tractive force during the shifting process. When shifting into third gear, the friction clutch Kl is opened and the shift sleeve Ml is brought into position B; then the clutch Kl is closed. After the engine torque has been taken over by the friction clutch Kl, the friction clutch K2 opens. The shift sleeve M2 is moved into position G and the friction clutch K2 is closed again. In the intermediate phase up to the closing of the friction clutch k £ ', the freewheel 5' takes on the task of preventing a torque drop. When shifting from second to third gear, a group change of the shift sleeves Ml and M2 takes place, as shown in FIG. 1; is visible. To shift into fourth gear, the friction clutch K2 is opened and the shift sleeve M2 is moved into position D. The clutch - K2 is then closed. As with second gear, the Frei14uf 5t prevents an interruption in tractive power. These switching processes are practically analogous to those of the known planetary gear drives. To form the reverse gear, the shift sleeve M3 # is brought into connection with the intermediate gear 19. By connecting a further gear unit, as shown in the exemplary embodiments in FIG. 1 or FIG. 2, a 6- or 8-gear gear can be produced in this way Manual transmissions can also be operated, which then have the advantage of shifting from gear to gear without interruption of tractive effort.

Die beschriebenen Getriebeeinheiten können beliebig kombiniert werden, sowohl in der Anzahl wie auch in der Art. Diea richtet sic,h'allein nach dem Verwendungszweck. Sie können auch anderen bekannten Ge-! trieben irgendwelcher Bauart vor- oder na,chgeschaltet sein und gestatten dadurch die Verdoppelung der Gangzahl.The gear units described can be combined as required, both in the number and in the type. This depends on the intended use. You can also use other known genres! drifted upstream or downstream of any type and thereby allow the number of gears to be doubled.

Claims

A ns p r ü c he : 1. Static gear with permanently engaged gears and with a friction clutch for the power split, in which the tractive effort is not interrupted when changing gear, characterized in that the gear is designed in two stages, and that the more geared down Gear stage is assigned a freewheel (5) , the other, in particular direct gear stage, the friction clutch (K).

2. Transmission according to claim 1, characterized in that a switching element (M) is arranged between the two transmission stages. Transmission according to claim 1, characterized in that the transmission has a first (6) and a second (9, 14) input gear, the first of which via a freewheel (5) and the clutch pressure plate (2) of the friction clutch (K) a transmission input shaft (4) is connected, the second with a shaft (8, 1.3) connected to the clutch disc (7) , and that each input gear meshes with a gear (11, 12) arranged on a countershaft (Fig. 1). Transmission according to claims 1 and 3, characterized in that the shaft (8) connected to the clutch disc (7 ) is the output shaft (Fig. 1). 5. Transmission according to claim 1 and 2, characterized in that the shaft (13) connected to the clutch disc (7) can be connected to an output shaft (15 ) via a switching element (M) which is arranged between the two input gears and can be brought into engagement with them is, with which the freewheel (5) can be rolled over, on the other hand with the gear pairs (6, 12 and 11, 14) with which the freewheel can be bridged (Fig. 2). 6. Transmission according to one of claims 1 to 5 , characterized in that at least two transmissions of the same or different design are shifted one behind the other in any combination and sequence to form a transmission group. 7. Transmission according to one of claims 1 to 6, characterized in that the friction clutch (K) of the first transmission is a hydraulic torque converter ( 18) or a hydraulic clutch or a mechanical starting clutch is connected upstream. 8. Transmission according to one of claims 1 to 7, characterized in " that at least two transmissions are interconnected to form one or 4-speed automatic transmission. G. Transmission according to claim 8, characterized in that a gear (23) meshing with the first input gear is rotatably but not displaceably arranged on the countershaft (22) of the downstream gear, and that a shifting element (M3) is provided on the countershaft which with the rotatably arranged gear (23)., a park lock (21) or former intermediate gear (90) is in engagement. 10. A transmission according to any one of claims 1 to 5, characterized in that one of the said gears can be upstream or downstream of any other transmission. 11. Transmission according to one of claims 1 to 10, characterized in that one of the remaining power branches from the input to the output is short-circuited before the switching element (M3) is brought into engagement with the gear (23) or the intermediate gear (20).